隨著制造業(yè)的不斷發(fā)展，世界機(jī)床制造廠家一直在尋求用新技術(shù)來降低加工零件和成品的生產(chǎn)成本，使得超硬切削成為當(dāng)前各制造商關(guān)注的新型加工工藝。預(yù)期在不久的將來，超硬切削技術(shù)將會發(fā)展得更加成熟，并被人們所廣泛地使用。

超硬車削技術(shù)

超硬車削被定義為對HRC 45以上高硬材質(zhì)工件單點切削的加工過程。通常工件材質(zhì)硬度可達(dá)到HRC58～68的范圍，切削刀具材質(zhì)基本上選用CBN(立方氮化硼)。

超硬車削技術(shù)為那些不要求超高精密磨削的加工制造提供了一個新的選擇。當(dāng)然，對某些超高精密要求的工件、容易變形的工件和特殊要求的工件，磨削工藝還是比較適合的選擇。雖然目前超硬車削還不能完全取代超高精密磨削，但已能取代相當(dāng)一部分的精密磨削，從而減輕了磨削制造過程中昂貴的生產(chǎn)成本。目前，超硬切削的工件表面粗糙度一般可達(dá)Ra0.2～Ra0.4，圓度可達(dá)0.0005mm，尺寸精度可控制在0.003mm以內(nèi)。經(jīng)過切削比較發(fā)現(xiàn)超硬車削加工工藝比一般磨削加工工藝的生產(chǎn)效率要高4～6倍。

在不使用切削液冷卻的情況下切削一個HRC62的堅硬零件，會產(chǎn)生很多的熱量。一般超硬切削時，切削點區(qū)域內(nèi)的溫度可高達(dá)926℃。事實上，局部高溫?zé)峄梢詭椭邢鬟^程的完成，刀具切削點的高熱預(yù)先對工件的切削層會產(chǎn)生退火和軟化效應(yīng)，使得工件比較容易切削。這一切削過程中，絕大部分的熱是由切屑剝離而產(chǎn)生的。為了求得精美的表面加工質(zhì)量，在最后一道切削時，應(yīng)盡可能減少切削深度，一般控制在0.25mm以內(nèi)。

當(dāng)前超硬車削已被廣泛應(yīng)用在汽車零部件制造中。上海汽車齒輪總廠已非常成功地將這一技術(shù)運用于大批量生產(chǎn)當(dāng)中，他們在齒輪滲碳淬火后采用以車代磨，進(jìn)行成品的最終精密加工，以達(dá)到零件設(shè)計的公差和表面粗糙度要求。被加工工件的表面粗糙度可達(dá)Ra0.2～Ra0.4，圓度可達(dá)0.0005mm，0.003 mm的公差帶Cpk值可達(dá)1.67。

連續(xù)加工的穩(wěn)定性

對超硬材料進(jìn)行車削的一個重要標(biāo)志就是保證連續(xù)加工的穩(wěn)定性。這與機(jī)床的整體動態(tài)剛性、切削刀具、工件的熱處理狀態(tài)有關(guān)。
采用聚合物(人造大理石)對床身各主要部位進(jìn)行充填以增加其阻尼系數(shù)(一般為鑄鐵床身的8倍)，同時結(jié)合使用直線滾動導(dǎo)軌，將會對超硬材料的車削過程產(chǎn)生巨大的影響，并大大降低因切削引起的振動，加大快速回歸靜態(tài)剛性的時間。測試結(jié)果表明，對機(jī)床的改進(jìn)有效地抑制了由機(jī)床振動帶來地刀具崩刃，延長了刀具的使用壽命，大幅度提高了被加工工件的精度，縮小了公差帶的離散度，提高了工件表面質(zhì)量。 另一項機(jī)床的重要因素是各移動軸整合的性能和精度，包括機(jī)床的準(zhǔn)確度、幾何精度、電控功能、誤差補償以及一般調(diào)整和熱變形效應(yīng)。這是因為工件的最后一道加工成果完全是由機(jī)床的性能和精度來決定的。